EP0294501A1 - Verwendung eines Estrichs für Fussbodenheizungen - Google Patents

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EP0294501A1 EP87108333A EP87108333A EP0294501A1 EP 0294501 A1 EP0294501 A1 EP 0294501A1 EP 87108333 A EP87108333 A EP 87108333A EP 87108333 A EP87108333 A EP 87108333A EP 0294501 A1 EP0294501 A1 EP 0294501A1
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ELSNER, WILFRIED
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Kotsch Peter
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    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02—Macromolecular compounds
    • C04B26/04—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B26/045—Polyalkenes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F15/00—Flooring
    • E04F15/12—Flooring or floor layers made of masses in situ, e.g. seamless magnesite floors, terrazzo gypsum floors

Definitions

  • the invention relates to a screed consisting of a hardening mixture of sand and binder.
  • cement is generally used as the binding agent, depending on the respective field of application, if necessary with different types of aggregates.
  • the object of the invention is therefore to create a screed which no longer has the disadvantages mentioned above, is particularly easy to work with, is distinguished by high wear resistance and has a particularly low construction height while ensuring the required strength. Furthermore, this screed should have a short heating-up time, especially when used in conjunction with underfloor heating, and should significantly shorten the drying and curing times, which enables the follow-up work to be continued after a comparatively short time.
  • quartz sand with a grain size in the area from about 0.3 to 1.2 mm is used and that the binder consists of a liquid polymer which cures by absorbing atmospheric oxygen, the mixing ratio being chosen such that between the grains of sand there is formed a pressure-resistant, high void content, undensified structure result at least essentially punctiform bonds.
  • the reduction in installation height made possible by the invention has a very advantageous effect in practice, since this reduction in installation height is very pronounced and, for example, in the underfloor heating area, where it is approximately 8.5 cm with 2 cm pipe covering with conventional screeds, while maintaining this pipe coverage can be reduced to about 4 cm.
  • the result of using a polymer as a binder is that the screed, without any other additives, has a permanent elasticity which enables the screed to be processed without the conventional expansion joints and accordingly only requires the usual edge insulation strips to be applied.
  • the screed according to the invention permits regulation comparable to static heating surfaces, since the hardened screed requires a fine-channel system has a special bond between the grains of sand, which makes it possible to achieve the ideal surface temperature of 29.5 ° C with a relatively short heating-up time and a flow temperature of around 38 ° C.
  • the screed has a sufficient storage time of about 1.5 hours, as this has the effect of the storage furnace effect caused by the quartz sand.
  • the screed according to the invention therefore enables direct control of the underfloor heating by preferably detecting the temperature in the heating screed using a sensor and using this temperature as a control variable. In this way, it is also possible to regulate the underfloor heating in accordance with the respective requirements when there is strong sunlight in the transitional periods, which, as is known, cannot be achieved with conventional screeds.
  • the preparation of the mixture is unproblematic and can be carried out, for example, using a compulsory mixer with a mixing time of 1 to 2 minutes. It is also favorable that the screed according to the invention is frost-resistant, can be transported with conventional transport equipment and is also odorless.

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Abstract

Es wird ein aus einem aushärtenden Gemisch von Sand und Bindemittel bestehender Estrich beschrieben, dessen Besonderheit darin besteht, daß in Verbindung mit Quarzsand bestimmter Körnung ein Bindemittel aus einem durch Aufnahme von Luftsauerstoff aushärtendem Polymer verwendet wird. Das Mischungsverhältnis von Polymer und Quarzsand wird dabei so gewählt, daß sich zwischen den Sandkörnern unter Ausbildung eines druckfesten, einen hohen Hohlraumgehalt aufweisenden, unverdichteten Gebildes zumindest im wesentlichen punktförmige Bindungen ergeben, die diesen Estrich vorzugsweise auch als Heizestrich geeignet machen.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen aus einem aushärtendem Gemisch von Sand und Bindemittel bestehenden Estrich.
  • Bei den in der Praxis in großem Umfang verwendeten Estrichen wird als Bindemittel im Regelfall Zement verwendet, und zwar in Abhängigkeit vom jeweiligen Einsatzgebiet ggf. mit ver­schiedenartigen Zuschlägen.
  • Diese bekannten Estriche weisen jedoch eine Reihe von Nach­teilen auf, die vor allem darin bestehen, daß relativ lange Trocknungs- und Aushärtezeiten erforderlich sind, eine ver­gleichsweise große Aufbauhöhe benötigt wird, um die notwendi­ge Festigkeit zu gewährleisten und insbesondere im Zusammen­hang mit Fußbodenheizungen eine sorgfältige Ausbildung von Dehnungsfugen erforderlich ist. Ferner ist bei den herkömmli­chen Estrichen ungünstig, daß im Zusammenhang mit Fußboden­heizungen die Erstaufheizung erst nach vergleichsweiser lan­ger Wartezeit durchgeführt werden kann und sich später im Be­trieb relativ lange Aufheiz- und Speicherzeiten ergeben, die nur eine äußerst träge Temperaturregelung zulassen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen die vorstehend er­wahnten Nachteile nicht mehr aufweisenden Estrich zu schaf­fen, der besonders einfach zu verarbeiten ist, sich durch ho­he Verschleißfestigkeit auszeichnet und unter Gewährleistung der erforderlichen Festigkeit eine besonders niedrige Aufbau­höhe besitzt. Ferner soll dieser Estrich insbesondere bei Verwendung im Zusammenhang mit Fußbodenheizungen eine kurze Aufheizzeit besitzen und eine wesentliche Verkürzung der Trocknungs- und Aushärtezeitspannen ermöglichen, die schon nach vergleichsweise kurzer Zeit die Fortführung der Folgege­werke ermöglicht.
  • Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung im wesentlichen dadurch, daß als Sand Quarzsand mit einer Körnung im Bereich von etwa 0,3 bis 1,2 mm verwendet wird und daß das Bindemit­tel aus einem flüssigen, durch Aufnahme von Luftsauerstoff aushärtenden Polymer besteht, wobei das Mischungsverhältnis derart gewählt ist, daß sich zwischen den Sandkörnern unter Ausbildung eines druckfesten, einen hohen Hohlraumgehalt auf­weisenden, unverdichteten Gebildes zumindest im wesentlichen punktförmige Bindungen ergeben.
  • Durch die Abkehr von den bisher üblichen, mit Zement und Was­ser gebundenen Estrichen und den Übergang auf ein durch Auf­nahme von Luftsauerstoff aushärtendes System wird im Ver­gleich zu den herkömmlichen Estrichen eine kurze Trocknungs- ­und Aushärtezeit erreicht und sichergestellt, daß nach späte­stens 48 Stunden eine die Fortführung von Folgegewerken er­möglichende Festigkeit gegeben ist. Eine weitere Verkürzung der Trocknungs- und Aushärtezeiten ergibt sich im Zusammen­hang mit Fußbodenheizungen, da in diesem Falle praktisch un­mittelbar nach dem Einbringen des Estrichs eine Aufheizung, z.B. auf 45 bis 55°C, möglich ist und eine weitere Verkür­zung der Trocknungs- und Aushärtephase erzielt wird.
  • Aufgrund der Auswahl einer bestimmten, in vergleichsweise en­gen Grenzen liegenden Quarzsandkörnung und die spezielle ge­genseitige Bindung der Sandkörner wird es möglich, eine über­raschend hohe Festigkeit zu erzielen, die es wiederum ermög­licht, im Vergleich zu herkömmlichen Estrichen mit wesent­lich geringerer Aufbauhöhe zu arbeiten, und zwar ohne Einbus­sen hinsichtlich der geforderten Druckfestigkeit sowie der Zugfestigkeitswerte.
  • Die durch die Erfindung ermöglichte Verringerung der Aufbau­höhe wirkt sich in der Praxis sehr vorteilhaft aus, da diese Verringerung der Aufbauhöhe sehr ausgeprägt ist und bei­spielsweise im Fußbodenheizungsbereich, wo sie mit herkömmli­chen Estrichen etwa 8,5 cm bei 2 cm Rohrüberdeckung beträgt, unter Aufrechterhaltung dieser Rohrüberdeckung auf etwa 4 cm verringert werden kann.
  • Die Verwendung eines Polymers als Bindemittel hat zur Folge, daß der Estrich ohne irgendwelche sonstigen Zusätze eine Dauerelastizität besitzt, die ein Verarbeiten des Estrichs ohne die herkömmlichen Dehnungsfugen ermöglicht und demgemäß nur noch das Anbringen der üblichen Randdämmstreifen erfor­dert.
  • Für die unmittelbare Verarbeitung des Estrichs müssen im Ver­gleich zu der herkömmlichen Estricheinbringung keine besonde­ren Forderungen gestellt werden, es entfällt jedoch jegli­ches Verdichten, was als weiterer Vorteil bezeichnet werden kann.
  • Besonders zu betonen sind die mittels des erfindungsgemäßen Estrichs erreichbaren Vorteile im Zusammenhang mit Fußboden­heizungen.
  • Zum einen kann nämlich - wie bereits erwähnt unmittelbar nach Einbringung des Estrichs eine Aufheizung und damit eine Verkurzüng der Trocknungs- und Aushärtezeit erfolgen, und zum anderen läßt der erfindungsgemäße Estrich eine mit stati­schen Heizfläachen vergleichbare Regelung zu, da der ausgehär­tete Estrich ein Feinkanalsystem bedingt durch die spezielle Bindung der Sandkörner aufweist, das es ermöglicht, bei einer vergleichsweisen geringen Aufheizzeit mit einer Vor­lauftemperatur von etwa 38°C die ideale Oberflächentempera­tur von 29,5°C zu erreichen. Gleichzeitig besitzt der Estrich eine ausreichende Speicherzeit von etwa 1,5 Stunden, da sich hierbei der durch den Quarzsand erbrachte Speicher­ofeneffekt auswirkt.
  • Im Gegensatz zum herkömmlichen Estrich, der eine Speicher­ zeit von etwa 3 Stunden besitzt, ist somit mittels des erfin­dungsgemäßen Estrichs eine unmittelbare Regelung der Fußbo­denheizung möglich, indem man vorzugsweise die Temperatur im Heizestrich mittels eines Fuhlers erfaßt und diese Tempera­tur als Regelgröße benutzt. Auf diese Weise ist es auch mög­lich, die Fußbodenheizung entsprechend den jeweiligen Anfor­derungen bei starker Sonneneinwirkung in den Übergangszeiten zu regeln, was bekanntlich mit den herkömmlichen Estrichen nicht erreichbar ist.
  • Die Herstellung des Gemisches ist unproblematisch und kann beispielsweise mittels eines Zwangsmischers bei einer Mi­schungszeit von 1 bis 2 Minuten erfolgen. Günstig ist dabei auch, daß der Estrich gemäß der Erfindung frostbeständig ist, mit üblichen Transportgeräten befördert werden kann und auch geruchsfrei ist.
  • Besonders vorteilhafte Merkmale des Estrichs nach der Erfin­dung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Claims (9)

1. Estrich, bestehend aus einem aushärtendem Gemisch von Sand und Bindemittel,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Sand Quarzsand mit einer Körnung im Bereich von etwa 0,3 bis 1,2 mm verwendet wird und daß das Bindemit­tel aus einem flüssigen, durch Aufnahme von Luftsauer­stoff aushärtenden Polymer besteht, wobei das Mischungs­verhältnis derart gewählt ist, daß sich zwischen den Sand­körnern unter Ausbildung eines druckfesten, einen hohen Hohlraumgehalt aufweisenden, unverdichteten Gebildes zu­mindest im wesentlichen punktförmige Bindungen ergeben.
2. Estrich nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß Sand im Korngrößenbereich von 0,6 bis 1,2 mm oder im Korngrößenbereich von 0,3 bis 0,8 mm in gebrannter und ge­waschener, einen SiO₂-Gehalt bis 99,5 % aufweisender Form verwendet wird und daß das flüssige Polymer aus einem hochungesattigten Polybutadien besteht.
3. Estrich nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Polybutadien etwa 72 % 1,4-cis Doppelbindungen, etwa 27 % 1,4-trans Doppelbindungen und etwa 1 % 1,2-­vinyl Doppelbindungen aufweist und eine Molmasse von etwa 1800, eine Dichte von etwa 0,91 g/cm³ und eine Viskosität von etwa 770 mPa s/20°C (Broukfield) besitzt.
4. Estrich nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Polybutadien mit Trockenstoffen vom Typ mehrwerti­ger organischer Metallsalze, wie z.B. Kobalt, Blei, Man­gan, und mit Netzmitteln vom Typ der Nonylphenoloxethyla­te versetzt ist.
5. Estrich nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Mischungsverhältnis von Quarzsand und Bindemittel in Massenteilen etwa 97 zu 3 beträgt und das Gemisch eine Prismendichte von etwa 1,6 g/cm³ besitzt.
6. Estrich nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei Verwendung im Zusammenhang mit Fußbodenheizungen bei einer Rohrüberdeckung von etwa 2 cm die Gesamtaufbau­höhe etwa 4 cm beträgt.
7. Estrich nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckfestigkeit im Bereich von 5 bis 20 N/mm² liegt und insbesondere etwa 15 N/mm² beträgt.
8. Estrich nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Biegezugfestigkeit im Bereich von 4 bis 10 N/mm² gelegen ist.
9. Estrich nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wärmeleitfähigkeit etwa 0,6 W/(m . K) beträgt.
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